星球测评
认证:优质创作者
作者动态
方案甄选 艾德克斯IT8100 重新定义CRPS3.0服务器电源、AI算力电源动态测试与保险丝分断测试
1天前
方案甄选 希荻微 车载传感器 一站式供电 故障隔离+低噪稳压 智能故障诊断 自动恢复
1星期前
方案甄选 英飞凌-英恒 GaN伺服驱动 180MHz多核控制+高频HRPWM
1星期前
方案种草 | AI数据中心800V供电架构升级,PI超薄反激辅助电源方案了解下?
07-18 14:45
方案种草 氮化镓炸场!英诺赛科12kW参考设计实测,效率干到98.5%
07-18 11:17

方案甄选 NXP 2.5kW 数模混合ACDC有源桥+交错PFC+数字LLC多模式 · 高效率

电源网实验室带大家一探究竟。今天给大家分享的是一款来自恩智浦的2500W大功率AC-DC,这个功率段在很多应用场景中都能看到。

恩智浦为该方案提供相关资料,您可以向官方微信客服索取。

本文首先对DEMO进行讲解,然后进行上电评测。

一、DEMO实物图

二、DEMO介绍

我们来看这个板子,它带有一个显示屏,可以方便地切换工作模式。比如说像基站电源、服务器电源,需要恒压输出来做限流,那它就有恒压输出模式;如果做电池充电器或LED电源,它也有恒流模式。通过这个显示屏配合开关就能切换工作模式,让这个电源覆盖更多的应用场景。

在实际设计过程中,大家可以根据自己的需求来选择产品工作在哪种模式。我们先看一下它整个的布局,这边是AC输入,然后通过恩智浦的TEA2209有源桥芯片做整流,驱动和MOS管都集成在上面,通过矽胶片贴着散热器来散热,因为它的损耗并不大。

这边是PFC部分,PFC电感采用了磁集成方案,它是一个交错的CRM PFC,用了TEA2376来做控制。母线电压出来后,再经过LLC变换,LLC采用的是恩智浦的TEA2226,这是一个数模混合控制的LLC。到了输出端,用TEA2096做了同步整流控制,输出端还加了一个继电器来做开关。同时这边有两个风扇,风扇、辅源以及显示屏都包含在整机当中。

三、实测数据

接下来,我们进行上电测试,看看它的效率表现。

(一)效率测试

我们把电源接上功率分析仪和电子负载,上电后电压显示230V,此时是待机电流状态,还没有输出。面板上的显示屏会显示工作状态,包括输入功率、电流等信息,也可以预设几种模式。我们需要长按开关三秒钟以上再松开,这时显示屏上显示T,代表进入了恒压48V输出的工作模式,同时母线电压也建立起来了。整个工作状态都会在显示屏上实时显示。我们也可以通过按开关来切换模式,比如切换到CT模式就变成了充电器模式。

我们给电源带上负载后,风扇开始运行。在10A负载下,效率已经达到了93%左右,PF值接近0.993THD也非常低,大约在7%左右。当负载加到20.5A半载时,效率已经到了94%95%PF值达到0.998THD只有3%左右,损耗大约只有50W左右。继续把负载加到满载41A,此时效率达到94.5%左右,输出功率在2000W左右,PF0.999THD值仅为2.1%左右,这是在230V电压下满载的表现,非常不错。在整个测试过程中,风扇大约消耗了1%左右的效率,显示屏也有少许功耗,如果去掉这些辅助功耗,整机效率可以达到96%左右,表现非常好。

(二)波形测试

从面板上可以看到电源正在输出,我们在示波器上接了多个通道来观测波形。第1通道和第5通道输入电压和输入电流、第2和第3通道PFC交错两路的驱动、第4通道LLC的驱动和谐振波形、第7通道输出电压和第6通道电流都可以同时显示,通过这些通道可以完整分析整个工作状态。

在空载时,波形处于跳周期状态。

加上5A轻负载后,波形开始连续,但此时交错PFC的第二路还没有波形。当负载加到10A时,第二路的PWM就开始发出来了,交错的CRM两路同时工作,变化趋势也相同。LLC的频率变化在70K左右,PFC的开关频率在83K左右。

当我们加到半载20.5A时,PWM频率变化会出现抖频,占空比的变化趋势中间会有凹陷。展开来看驱动波形,交错180°的CRM表现非常好,谐振电流波形也很正常。此时CRM的频率已经到了110K到111K,LLC的频率在72K左右。CRM在高频下面优势非常明显,既实现了高效率,也实现了高频化。

继续加到满载41A时,频率保持在105K左右,依然维持180°交错,LLC频率在71K左右,整个工作过程非常稳定。输入的电流正弦波也非常漂亮,所以PF值非常高。占空比的变化趋势是先上去再下来,频率在中间会反跑一部分,这是CRM反跑的控制特点,能够进一步提高效率。最高频率可以达到132K,说明整个开关频率处于一个比较高的水平,这也得益于CRM交错的模式。

四、免费申请资料

恩智浦为该方案提供相关资料,您可以向官方微信客服索取。

申请方式:

添加官方企微,即刻免费领取

声明:本内容为作者独立观点,不代表电子星球立场。未经允许不得转载。授权事宜与稿件投诉,请联系:editor@netbroad.com
觉得内容不错的朋友,别忘了一键三连哦!
赞 3
收藏 4
关注 67
成为作者 赚取收益
全部留言
0/200
成为第一个和作者交流的人吧